Градуировка термоэлектрического термометра ХА

Расчётное значение температуры свободных концов термометра t0=20˚С

Возможное значение температуры свободных концов термометра t'0=50˚С

Нормированное номинальное сопротивление реохорда Rнр=90 Ом

Нерабочие участки реохорда 2λ=0,05

Нормированное номинальное значение падения напряжения на

резисторе Rк Uк=1019 мВ

Выходное напряжение ИПС Uип=5 В

Сопротивление нагрузки Rип=1000 Ом

Номинальное значение силы тока в верхней ветви измерительной

схемы прибора I1=3 мА

Номинальное значение силы тока в нижней ветви измерительной

схемы прибора I2=2 мА

Температурный коэффициент электрического сопротивления меди α=4,25*10-3 К-1

Расчёт:

По таблице П2 приложения МУ определяем начальное и конечное значения шкалы:

Е (tн,t0)= -5,75 мВ

Е (tк,t0)=12,21 мВ

тогда получим:

ЕД= Е (tк,t0)-Е (tн,t0), EД=12,21-(-5,75)=17,96 мВ

Определим значение сопротивления RП:

Ом

и принимаем Rп = 6,78±0,05 Ом

Определим приведенное сопротивление реохорда Rпр:

Ом

Произведём проверку правильности определения Rпр по формуле:

Rк является контрольным резистором и служит для контроля рабочего тока I2, а вместе с тем и I1, при градуировке или поверке потенциометра при нормальной температуре окружающего воздуха. При номинальном значении рабочего тока I2 падение напряжения на должно быть равно и поэтому Rк=Uк/I2, отсюда Rк=1019/2=509,5 Ом.

Примем значение резистора Rк=509,5±0,2 Ом.

Если измерительная система потенциометра при термо-ЭДС термопары Е(tн,t0), соответствующей начальному значению шкалы, уравновешена, т.е. ток в цепи термопары равен нулю в пределах чувствительности нуль-индикатора, то по закону Кирхгофа будем иметь:

отсюда находим:

и принимаем значение сопротивления резистора Rб = 337,6±0,5 Ом

Для дальнейших расчётов по таблице П2 приложения МУ вычисляем среднее значение ЭДС (шкалы):

мВ

Значение ЭДС Е(t0,t0)=1.22мВ принимаем для всех вариантов одинаковым.

Сопротивление медного резистора RM находим по формуле:

Ом

Следовательно

Ом

принимаем =8,63±0,01 Ом, а =3,68±0,05Ом

Определим сопротивление резисторов в цепи ИПС R1=R'1+R''1. При расчётном значении свободных концов термометра от t0 сопротивление измерительной схемы относительно зажимов СD определяется выражением:

Сопротивление резистора R1 определяется по формуле:

Ом

Для проверки правильности расчёта сопротивлений резисторов измерительной схемы потенциометра можно воспользоваться формулой:

, где ,

Изменение показания потенциометра для конечного значения шкалы при изменении температуры свободных концов термометра от 20 ºС до 50 ºС вычисляем по формуле:

%

и видим, что оно имеет незначительную величину.

 

Построить градуировочную характеристику шкалы измерительного устройства.